高中化学探究影响盐类水解平衡的因素实验题

某研性学习小组用下图装置验证二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用，实验时均以生成25mL气体为准，相关数据见下表：

（1）仪器组装完成后，检验该套装置气密性的操作_________________________________________．
（2）上述实验中的待测数据应是________________________________________________．
（3）为了较准确测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中应注意_______________________________________________________．

（4）实验小组经过讨论，认为上述实验还不能完全证明MnO₂一定起了催化作用，需再补做实验。请利用实验反应后的剩余物和下面提供的合适用品补做实验（简要说明实验步骤，可不填满，也可以补充）。提供的用品有：H₂O₂溶液、浓盐酸、硝酸、MnO₂、NaOH溶液、AgNO₃溶液、KClO₃、木条、淀粉-KI试纸、蒸馏水及必要的实验仪器。
①_____________________________________________________________________________
②_____________________________________________________________________________
③_____________________________________________________________________________

化学是以实验为基础的学科。利用已学知识对下列实验进行分析并填空：
Ⅰ． 某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。
甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置完成
同主族元素非金属性强弱比较的实验研究；
乙同学设计了如图2装置实验来验证卤族元素性质的递变规律（夹持装置已略去）。A、B、C三个胶头滴管分别是氯酸钾溶液、NaBr溶液、淀粉KI溶液。已知常温下浓盐酸与氯酸钾溶液能反应生成氯气。

（1）甲同学设计实验所涉及的离子方程式为                                 、
                                                         ；
（2）乙同学具体操作如下：
①先挤压胶体滴管A，使少量溶液滴入烧瓶内；
②挤压体滴管B，使稍过量溶液滴入烧瓶内，充分反应。写出该操作中主要离子方程式为                                                                。
③再挤压体滴管C，使少量溶液滴入烧瓶内，可观察到                 ；
（3）根据甲乙同学的实验可得到的结论是：                              。
II．(6分)

下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号	金属 质量/g	金属状态	c（H2SO4） /mol·L^-1	V(H2SO4) /mL	溶液温度/℃	金属消失的时间/s
反应前	反应后
1	0．10	丝	0．5	50	20	34	500
2	0．10	粉末	0．5	50	20	35	50
3	0．10	丝	0．7	50	20	36	250
4	0．10	丝	0．8	50	20	35	200
5	0．10	粉末	0．8	50	20	36	25
6	0．10	丝	1．0	50	20	35	125
7	0．10	丝	1．0	50	35	50	50
8	0．10	丝	1．1	50	20	34	100

分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验4和5表明，                  对反应速率有影响，能表明同一规律的实验还有          （填实验序号）；
（2）本实验中影响反应速率的除了浓度还有                ，仅表明该因素对反应速率产生影响的实验有            （填实验序号）。
（3）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因                。

草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应,现用4 mL 0．001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0．01 mol/L H₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
I	2 mL	20
II	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
III	2 mL	30
IV	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）该反应的离子方程式为                 。
（2）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为               。
（3）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验I和Ⅱ；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验          （用I～IV表示）。
对比实验I和IV，可以研究                    对化学反应速率的影响，实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是            。

Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe²⁺浓度的废水中加入H₂O₂，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比实验。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图。

（2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50~150s内的反应速率：
（p-CP）=                     mol·L^-1·s^-1
[解释与结论]
（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度 过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H₂O₂的角度分析原因：                  。
（4）实验③得出的结论是：pH等于10时，                                   。
[思考与交流]
（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：                         。

甲、乙两个小组利用酸性KMnO₄与H₂C₂O₄溶液反应，设计实验探究影响反应速率的因素（2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄+ 6H⁺=2Mn²⁺ +10CO₂+8H₂O）
甲组：利用右图装置，通过测定单位时间内生成CO₂气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。（实验中所用KMnO₄溶液均已加入H₂SO₄）

序号	A溶液	B溶液
①	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
②	2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
③	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

（1）该实验的目的是探究                    对化学反应速率的影响。
（2）分液漏斗中A溶液应该             加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)
（3）实验结束后，读数前为了使两个量气管的压强相等，避免产生压强差，影响测定结果，需要进行的操作是                           。
乙组：通过测定KMnO₄溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率
为了探究KMnO₄与H₂C₂O₄浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验

实验编号	1	2	3	4
水/ml	10	5	0	X
0.5 mol/L H2C2O4/ml	5	10	10	5
0.2 mol/L KMnO4/ml	5	5	10	10
时间/s	40	20	10	---

（4）X=                 
A．5       B．10      C．15       D．20
4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是                 。

分硫代硫酸钠与稀硫酸的反应为：Na₂S₂O₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄＋S↓＋SO₂↑＋H₂O。某实验兴趣小组用如下图所示的实验装置探究外界条件对化学反应速率的影响(加热仪器和夹持仪器均已省略)

（1）实验目的：
装置甲，探究浓度对化学反应速率的影响；装置乙，探究     对化学反应速率的影响。
（2）装置乙中的加热方法称为       加热，该加热方法具有                      、
                   等优点。
（3）通过甲、乙装置，分别进行了四组实验，数据记录如下，并经分析得出相关结论：

实验组号	温度	Na2S2O3	H2SO4	加入H2O 的体积	出现沉淀 所需时间
体积	浓度	体积	浓度
Ⅰ	0^OC	5mL	0.1mol/L	10mL	0.1mol/L	5mL	8s
Ⅱ	0^OC	5mL	0.1mol/L	5mL	0.1mol/L	10mL	12s
Ⅲ	30^OC	5mL	0.1mol/L	5mL	0.1mol/L	10mL	4s
Ⅳ	30^OC	5mL	0.2mol/L	5mL	0.2mol/L	10mL	2s

结论1：                                                                  ；
结论2：                                                                  。

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
（1）可通过观察图一的现象：                ，而定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是              ，你认为还可以作何改进？                     。

图一                      图二
（2）检查图二装置气密性的方法是                        。图二所示实验中需测量的数据是                         。

为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验：

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1 mol·L^－1 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡	试管A中无明显气泡产生； 试管B中产生的气泡量增加
②	另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生

请回答下列问题：
（1）过氧化氢分解的化学方程式为      　　　　　　　             。
（2）实验①的目的是___________________________________________________；实验中滴加FeCl₃溶液的目的是________________________________________。
（3）实验②未观察到预期的实验现象。为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是_________________________（用实验中所提供的试剂或条件）。
（4）某同学在50 mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如下图所示，分析判断OE、EF、FG三段中，___________段化学反应速率最快。

下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号	金属质量/g	金属状态	c（H2SO4） / mol·L^－1	V（H2SO4） / mL	溶液温度/℃	金属消失的时间/s
反应前	反应后
1	0.10	丝	0.5	50	20	34	500
2	0.10	粉末	0.5	50	20	35	50
3	0.10	丝	0.7	50	20	36	250
4	0.10	丝	0.8	50	20	35	200
5	0.10	粉末	0.8	50	20	36	25
6	0.10	丝	1.0	50	20	35	125
7	0.10	丝	1.0	50	35	50	50
8	0.10	丝	1.1	50	20	34	100
9	0.10	丝	1.1	50	30	44	40

分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验4和5表明，____________对反应速率有影响，____________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有____________（填实验序号）。
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有____________（填实验序号）
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是____________。
（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因：_________________。

I、某学生实验小组用50mL0．50mol•L^—1的盐酸与50mL0．50mol•L^—1的NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应反应热的测定
（1）图中装置缺少的一种仪器，该仪器名称为      。

（2）将反应混合液的     温度记为反应的终止温度。
（3）下列说法正确的是

A．小烧杯内残留有水，会使测得的反应热数值偏小

B．可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验

C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯

D．酸、碱混合时，应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中，以防液体外溅

II、某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL2% H2O2溶液	无
②	10mL5% H2O2溶液	无
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0．1mol·L^－1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1mL0．1mol·L^－^1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1mL0．1mol·L^－1FeCl3溶液

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________。
（2）实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式                      。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是_______________________。

碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L^-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L^-1K₂S₂O₈、0.10mol·L^-1Na₂S₂O₃等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），
（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，当溶液中的Na₂S₂O₃耗尽后，溶液颜色将由无色变成为    色。为确保能观察到该现象，S₂O₃^2—与S₂O₈^2—初始的物质的量需满足的范围为：n（S₂O₃^2—）：n（S₂O₈^2—）      。
（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

表中Vx=          mL，反应速率最快的是         （填序号）。
（3）已知图中A曲线为某条件下，浓度c（S₂O₈^2—）～ 反应时间t的变化曲线图，若保持
其他条件不变，     （填“B”或“C”）曲线为降低反应温度，     （填“B”或“C”）曲线为加入催化剂。

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察①                定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是②       ，你认为还可以作何改进？③                     。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是                     。利用图二做实验时需测量的数据是                                        。

某学校研究性学习小组开展课题探究：
探究课题Ⅰ.“不同条件对化学反应速率影响的探究”，选用4 mL 0.01 mol·L^－1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^－1 H₂C₂O₄溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积（mL）	温度/℃	其他物质
	2 mL	20
	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验   和    （用 ①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验    和    。
（2）对比实验①和④，可以研究     对化 学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                     。
探究课题Ⅱ.该小组查阅资料得知：C₂O₄^2－＋MnO₄^－＋H^＋→ CO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O（未配平）,欲利用该反应测定某草酸钠（Na₂C₂O₄）样品中草酸钠的质量分数。该小组称量1.34 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.200 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定（其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应）。
（1）滴定前是否要滴加指示剂？               （填“是”或“否”），请说明理由           。
（2）滴定时用        （填a或b）滴定管盛装KMnO₄标准溶液。

（3）达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为                。

某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品：2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50.0 mL，金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：

反应进程 (分钟)	1	2	5	15	20
4.0 mol/L 盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	铝片耗尽
2.0 mol/L 硫酸	无明显现象	极少量 气泡	少量气泡
4.0 mol/L 硫酸	无明显现象	少量气泡	有比较连续的气泡

 
请回答下列问题：
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式：                            。
(2)反应在1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐增大，其原因是     。
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”，你能对原因作出哪些假设或猜想：       (写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表：

实验目的	实验 编号	温度 /℃	金属铝的 形态	盐酸浓度 /mol·L^－1
1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2．实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3．实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响	①	25	铝片	4.0
②
③
④